不同定子绕组结构双定子轴向磁通开关磁阻电机性能对比研究

作     者：于丰源 陈昊 王星 王冠钧 

作者机构：无锡市检验检测认证研究院 徐州市新能源电动车技术与装备重点实验室 中国矿业大学电气工程学院 江苏省高校新能源发电与电动车国际合作联合实验室 新能源电动车技术与装备中东欧国家国际联合研究中心 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：江苏省科技计划专项资金(创新支撑计划国际科技合作/港澳台科技合作)项目(BZ2022014) 深圳市国际科技自主合作项目(GJHZ20220913144400001) 深圳市基础研究专项重点项目(JCYJ20220818100000001)资助 

主　　题：轴向磁通开关磁阻电机 定子绕组结构 磁通路径 有限元分析 电磁性能 

摘      要：轴向磁通开关磁阻电机(Axial Flux Switched Reluctance Motor， AFSRM)的磁通路径和旋转轴方向平行，具有轴向长度短、气隙面积大、转矩密度高等优势，被认为是提升开关磁阻电机性能的有效方法，而双定子AFSRM(Double Stator AFSRM， DSAFSRM)因具有平衡的轴向磁拉力和较大的定子绕组散热面积，是AFSRM结构中最具潜力的研究对象。电机运行性能与定子绕组结构密切相关，为了分析不同定子绕组结构对DSAFSRM性能的影响，本文进行了三台分别采用集中式绕组、单齿绕线绕组和整距绕组的电机性能对比研究。首先，详细分析了三种结构电机的磁通路径，基于相同的外径和轴长尺寸设计了三台样机。其次，利用有限元方法比较了三台样机的静、动态性能。最后，加工制造了采用单齿绕线绕组和整距绕组的两台DSAFSRM样机，实测了电机性能。结果表明，相较于传统集中式绕组结构，采用单齿绕线绕组和整距绕组的DSAFSRM结构提升了电机的输出转矩和转矩密度，不过在效率上有所降低。